RU2116769C1

RU2116769C1 - Proximal femur part endoprosthesis

Info

Publication number: RU2116769C1
Application number: RU96103303A
Authority: RU
Inventors: Х.З. Гафаров; А.Л. Гиммельфарб
Original assignee: Научно-исследовательский центр Татарстана "Восстановительная травматология и ортопедия"
Priority date: 1996-02-20
Filing date: 1996-02-20
Publication date: 1998-08-10

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: method involves applying lateral access method to achieve the hip joint. Cicatricially changed capsule is dissected. Neck of the femur is crossed at the preselected level determined from X-ray picture. The femur head is removed with resected portion of the neck. Canal is drilled along the neck stump which diameter is to correspond to that of endoprosthesis casing 6. Casing 6 with neck 4 placed inside and screwed cylinder 7 with straps 14 and 15 are introduced into prepared bone bed. Thrust disk 8 is screwed over threaded end pin of casing 6 protruding from bone canal to achieve tight engagement with filed bone. Head 1 corresponding in size to cotyloid cavity is tightly set on the end of prosthesis neck 4. Stable fixation in recess 2 is achieved due to wedging with needle protrusion 3 of cruciform dissected end face of neck 4. Diaphyseal strap 14 and trochanteric strap 15 are placed on the corresponding sites of the femur. Hinges 12 and 13 are fixed and straps 14 and 15 are screwed to the bone with screws 16. Prosthesis head 1 is set into the cotyloid cavity. EFFECT: high stability of prosthesis fixation in bone tissue. 6 dwg

Description

Устройство относится к области медицинской техники, применяется в травматологии и ортопедии. Оно используется для замещения проксимального отдела бедренной кости при переломах шейки, коксартрозах, аваскулярных некрозах и прочих патологических состояниях проксимального отдела бедра. The device relates to the field of medical technology, is used in traumatology and orthopedics. It is used to replace the proximal femur with neck fractures, coxarthrosis, avascular necrosis and other pathological conditions of the proximal femur.

Известны различные устройства, предназначенные для указанной цели. К ним можно отнести, например, эндопротез головки бедренной кости [1], содержащий съемную шаровую головку, установленную на внутрикостном цилиндре и закрепленную на нем с помощью винтов. Винты, в свою очередь, проведены от латеральной поверхности межвертельной области через перфорированную накладку незначительных размеров. Все это не обеспечивает достаточно стабильной фиксации устройства к кости. Various devices are known for this purpose. These include, for example, an endoprosthesis of the femoral head [1], containing a removable spherical head mounted on the intraosseous cylinder and mounted on it with screws. The screws, in turn, are drawn from the lateral surface of the intertrochanteric region through a perforated plate of small dimensions. All this does not provide a sufficiently stable fixation of the device to the bone.

Наиболее близким по своему техническому решению к предлагаемому является эндопротез головки бедренной кости [2] , внутрикишечная часть которого с одной стороны закреплена в головке, а с другой, - выступая наружу в межвертельной области, крепится к достаточно мощной диафизарной накладке. Это устройство мы рассматриваем как прототип, но и оно не лишено погрешностей. В нем отсутствует демпфирующая система, которая существенно повышает стабильность положения эндопротеза в кости. The closest in technical solution to the proposed one is an endoprosthesis of the femoral head [2], the intra-intestinal part of which is fixed on the one hand on the one hand, and, protruding outward in the intertrochanteric region, is attached to a sufficiently powerful diaphyseal pad. We consider this device as a prototype, but it is not without errors. It lacks a damping system, which significantly increases the stability of the position of the endoprosthesis in the bone.

Сущность предлагаемого изобретения представляет собой совокупность существенных признаков, которыми оно обладает. Этих, отличительных от известных устройств признаков, достаточно для достижения искомого технического результата, а именно: повышения стабильности фиксации эндопротеза в костной ткани. А заключается сущность изобретения в том, что шейка, выполненная из упругого, физиологически индифферентного материала, имеет веретенообразно расширенную форму с цилиндрическими базальными и капитальным отделами и продольно армирована концентрически расположенными пружинистыми металлическими стержнями, повторяющими контуры шейки, которая, в свою очередь, размещена в обойме, выполненной в виде трубки с цилиндрическими концевыми отделами, несущими на поверхности резьбу, причем цилиндрические отделы шейки и обоймы контактируют, а между их расширенными отделами сохранено циркулярное щелевидное пространство, заполненное полимерным материалом, имеющим более низкий модуль упругости, чем материал шейки, базальный отдел шейки поджат в полость обоймы цилиндрическим выступом, установленным на дне стакана, навинченного на базальный отдел обоймы, в то время как на резьбе капитального отдела обоймы установлен упорный диск, при том выступающий из обоймы капитальный отдел шейки с крестообразным шлицем на торце погружен в углубление головки, имеющее форму усеченного конуса с игольчатым выступом, установленным в центре дна углубления с возможностью погружения концевой части выступа в перекрестье шлица, а элементы крепления выполнены в виде диафизарной и вертельной накладок, шарнирно, с возможностью поворота и фиксации, соединенных со стаканом. The essence of the invention is a combination of essential features that it possesses. These distinctive features from known devices are sufficient to achieve the desired technical result, namely: increasing the stability of fixation of the endoprosthesis in bone tissue. And the essence of the invention lies in the fact that the neck, made of an elastic, physiologically indifferent material, has a spindle-shaped expanded shape with cylindrical basal and capital sections and is longitudinally reinforced with concentrically arranged springy metal rods repeating the contours of the neck, which, in turn, is placed in a ferrule made in the form of a tube with cylindrical end sections carrying threads on the surface, and the cylindrical sections of the neck and cage contact, and between their expanded sections retained a circular slit-like space filled with a polymeric material having a lower elastic modulus than the neck material, the basal part of the neck is pressed into the cavity of the cage by a cylindrical protrusion mounted on the bottom of the glass screwed onto the basal part of the cage, while on the thread a thrust disk is installed in the capital section of the cage, while the capital section of the neck protruding from the cage with a cross-shaped slot at the end is immersed in the recess of the head, having the shape of a truncated cone with a ringed protrusion installed in the center of the bottom of the recess with the possibility of immersing the end of the protrusion in the slot of the slot, and the fastening elements are made in the form of diaphyseal and trochanteric pads, pivotally, with the possibility of rotation and fixing, connected to the glass.

Использование упругого материала для изготовления шейки протеза определяет возможность демпфирования разнонаправленных знакопеременных нагрузок, воспринимаемых головкой. The use of elastic material for the manufacture of the neck of the prosthesis determines the possibility of damping multidirectional alternating loads perceived by the head.

Веретенообразная форма шейки и наличие циркулярного щелевидного пространства между ней и обоймой, заполненного менее упругим, по сравнению с шейкой, материалом дают возможность шейке расширяться циркулярно при восприятии осевых нагрузок, отклоняться в любую сторону при прочих направлениях нагрузок, а также не препятствовать торсионным смещениям. The fusiform shape of the neck and the presence of a circular slit-like space between it and the cage, filled with less elastic material compared to the neck, allow the neck to expand circularly during the perception of axial loads, deviate in any direction with other directions of the loads, and also not interfere with torsion displacements.

Восстановлению формы шейки после любого вида нагрузок способствуют армирующие ее стержни. Последние, помимо пружинящих свойств, при поджатии базального конца шейки цилиндрическим выступом приобретают предварительное напряжение, чем обеспечивают восприятие и гашение значительных толчковых (бег, прыжки) нагрузок, препятствуя, кроме того, возникновению остаточных деформаций. The restoration of the shape of the neck after any kind of load is facilitated by the reinforcing rods. The latter, in addition to springing properties, when the basal end of the neck is pressed with a cylindrical protrusion, they become prestressed, which ensures the perception and suppression of significant pushing (running, jumping) loads, preventing, in addition, the occurrence of residual deformations.

Металлический остов (обойма со стаканом) демпфирующего элемента устройства стабильно фиксирован в канале костной ткани упорным диском с медиальной, а диафизарной и вертельной накладками с латеральной стороны. Опасность расшатывания элементов крепления сведена к минимуму благодаря тому, что все виды нагрузок демпфируются в упругих элементах протеза. The metal skeleton (holder with a glass) of the damping element of the device is stably fixed in the bone tissue channel with a thrust disc with a medial, diaphyseal and trochanteric lining on the lateral side. The danger of loosening the fastening elements is minimized due to the fact that all types of loads are damped in the elastic elements of the prosthesis.

Устройство в установленном на кость виде представлено на фиг. 1, на фиг. 2-6 показаны его поперечные сечения на различных уровнях. Эндопротез содержит головку 1 с углублением 2, выполненным в виде усеченного обратного конуса, с игольчатым выступом 3, размещенном в центре дна углубления 2. Шейка 4, изготовлена из упругого физиологически индифферентного материала, веретенообразный средний ее отдел с обоих концов приобретает цилиндрические формы. Шейка 4 в продольном направлении армирована концентрически расположенными пружинистыми металлическими стержнями 5, изогнутыми таким образом, что повторяют контуры шейки 4. Шейка 4 своими цилиндрическими отделами размещена в базальном и капитальном отделах обоймы 6, на которые посажены на резьбу соответственно стакан 7 и упорный диск 8, при этом капитальный отдел шейки 4 выступает из обоймы 6. Между веретенообразно расширенными отделами шейки 4 и обоймы 6 образуется циркулярное щелевидное пространство 9, заполненное полимерным соединением с более низким модулем упругости, чем у материала, из которого изготовлена шейка 4. Размещенный на дне стакана 7 цилиндрический выступ 10 пожимает базальный отдел шейки 4 в полость обоймы 6, а упорный диск 8 плотно фиксирует устройство на опиле кости. На торце катального конца шейки 4 выполнен крестообразный шлиц, в перекрестье которого (при введении конца шейки 4 в углубление 2) погружается концевая часть игольчатого выступа 3. Этим осуществляется фиксация головки 1 на шейке 4 за счет расклинивания торца последней. На наружной поверхности дна стакана 7 размещены шарнирные узлы 12, 13 с винтами-фиксаторами, на которых, с возможностью поворота и фиксации, закреплены диафизарная 14 и вертельная 15 накладки. Последние фиксируются к кости винтами 16. The device in a bone-mounted form is shown in FIG. 1, in FIG. 2-6 show its cross sections at various levels. The endoprosthesis contains a head 1 with a recess 2, made in the form of a truncated inverse cone, with a needle protrusion 3, located in the center of the bottom of the recess 2. The neck 4 is made of a physiologically elastic physiologically indifferent material, its spindle-shaped middle section acquires a cylindrical shape from both ends. The neck 4 in the longitudinal direction is reinforced with concentrically arranged springy metal rods 5, bent in such a way that the contours of the neck 4 are repeated. The neck 4 with its cylindrical sections is placed in the basal and capital sections of the holder 6, on which the glass 7 and the thrust disk 8 are mounted, respectively. the capital section of the neck 4 protrudes from the cage 6. Between the spindle-shaped extended sections of the neck 4 and cage 6, a circular slit-like space 9 is formed, filled with a polymer compound lower modulus of elasticity than the material of the neck 4. The cylindrical protrusion 10 located at the bottom of the glass 7 presses the basal part of the neck 4 into the cavity of the holder 6, and the thrust disc 8 tightly fixes the device on the sawdust of the bone. At the end of the catalytic end of the neck 4, a crosswise slot is made, in the crosshair of which (when the end of the neck 4 is inserted into the recess 2), the end part of the needle protrusion 3 is immersed. This fixes the head 1 on the neck 4 due to the wedging of the end of the latter. On the outer surface of the bottom of the glass 7 there are hinged nodes 12, 13 with fixing screws, on which, with the possibility of rotation and fixation, the diaphysic 14 and trochanteric 15 pads are fixed. The latter are fixed to the bone with screws 16.

Устройство используют следующим образом. The device is used as follows.

Латеральным доступом, например по Langenbeck, подходят к тазобедренному суставу. Иссекают рубцово измененную капсулу. На заранее (по рентгенограмме) рассчитанном уровне поперечно пересекают шейку бедренной кости и удаляют головку вместе с резецированном участком шейки. Вдоль оси культи шейки просверливают канал, диаметр которого должен соответствовать диаметру обоймы 6 эндопротеза. Обойму 6 с размещенной в ней шейкой 4 и навинчиванием стаканом 7 с накладками 14 и 15 вводят в заготовленное костное ложе (канал в культе шейки бедра). На выступающий из костного канала резьбовой капитальный конец обоймы 6 навинчивают упорный диск 8 до плотного контакта с опилом кости. Головку 1, подобранную по размеру вертлужной впадины, углублением 2 плотно надевают на капитальный конец шейки протеза 4. За счет расклинивания игольчатым выступом 3 крестообразно рассеченного торца шейки 4, последний прочно фиксируется в углублении 2. Диафизарную 14 и вертельную 15 накладки устанавливают на соответствующие участки бедра, фиксируют положение шарниров 12 и 13, а накладки 14 и 15 привинчивают к кости винтами 16. Головку протеза 1 вправляют в вертлужную впадину. Рану послойно ушивают, оставляя в ней дренаж на 24-43 часов. Lateral access, for example via Langenbeck, approaches the hip joint. Cicatricially modified capsule is excised. At a predetermined (by x-ray) calculated level, the neck of the femur is transversely crossed and the head is removed along with the resected area of the neck. A channel is drilled along the axis of the neck stump, the diameter of which must correspond to the diameter of the sleeve 6 of the endoprosthesis. The holder 6 with the neck 4 placed in it and screwing the glass 7 with the pads 14 and 15 is inserted into the prepared bone bed (channel in the cult of the femoral neck). On the threaded capital end of the ferrule 6 protruding from the bone canal, a thrust disk 8 is screwed until it is in close contact with the sawdust of the bone. The head 1, selected according to the size of the acetabulum, is recessed 2 tightly on the capital end of the neck of the prosthesis 4. Due to the wedging of the crosswise dissected end of the neck 4 with the needle protrusion 3, the latter is firmly fixed in the recess 2. The diaphyseal 14 and trochanteric 15 pads are installed on the corresponding sections of the thigh , fix the position of the hinges 12 and 13, and the pads 14 and 15 are screwed to the bone with screws 16. The head of the prosthesis 1 is set into the acetabulum. The wound is sutured in layers, leaving drainage in it for 24-43 hours.

Источники информации. Sources of information.

1. Авт. свид. СССР N 1814890, БИ, 1993 N 18
2. Эндопротез головки бедренной кости фирмы "Collison" в книге К.И.Сиваш. Аллопластика тазобедренного сустава, М.: Медицина: 1967, с. 10, рис.2 д.1. Auth. testimonial. USSR N 1814890, BI, 1993 N 18
2. Endoprosthesis of the femoral head of the company "Collison" in the book K.I. Sivash. Alloplasty of the hip joint, M .: Medicine: 1967, p. 10, Fig. 2 d.

Claims

Эндопротез проксимального отдела бедра, содержащий головку, шейку и элементы крепления, отличающийся тем, что шейка, выполненная из упругого, физиологически индифферентного материала, имеет веретенообразно расширенную форму с цилиндрическими базальными и капитальными отделами и продольно армирована концентрически расположенными пружинистыми металлическими стержнями, повторяющими контуры шейки, которая, в свою очередь, размещена в обойме, выполненной в виде трубки с цилиндрическими концевыми отделами, несущими на поверхности резьбу, причем цилиндрические отделы шейки и обоймы контактируют, а между их расширенными отделами сохранено циркулярное щелевидное пространство, заполненное полимерным материалом, имеющим более низкий модуль упругости, чем материал шейки, базальный отдел шейки поджат в полость обоймы цилиндрическим выступом, установленным на дне стакана, навинченного на базальный отдел обоймы, в том время как на резьбе капитального отдела обоймы установлен упорный диск, при этом выступающий из обоймы капитальный отдел шейки с крестообразным шлицем на торце погружен в углубление головки, имеющее форму усеченного обратного конуса с игольчатым выступом, установленным в центре дна углубления с возможностью погружения концевой части выступа в перекрестье шлица, а элементы крепления выполнены в виде диафизарной и вертельной накладок шарнирно с возможностью поворота и фиксации, соединенных со стаканом. An endoprosthesis of the proximal femur, containing a head, neck and fastening elements, characterized in that the neck, made of elastic, physiologically indifferent material, has a spindle-shaped shape with cylindrical basal and capital sections and is longitudinally reinforced with concentrically arranged springy metal rods repeating the contours of the neck, which, in turn, is housed in a holder made in the form of a tube with cylindrical end sections carrying threads on the surface moreover, the cylindrical sections of the neck and cage are in contact, and a circular slit-like space filled with a polymer material having a lower modulus of elasticity than the material of the neck is preserved between their expanded sections, the basal section of the neck is pressed into the cavity of the cage by a cylindrical protrusion mounted on the bottom of the glass screwed onto the basal part of the cage, while the thrust disc is installed on the thread of the capital department of the cage, while the capital section of the neck protruding from the cage with a cross-shaped slot at the end immersed in the recess of the head, having the shape of a truncated inverse cone with a needle protrusion mounted in the center of the bottom of the recess with the possibility of immersing the end of the protrusion in the slot of the slot, and the fastening elements are made in the form of diaphyseal and trochanteric pads pivotally with the possibility of rotation and fixation connected to the glass.